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220T／H循环流化床灰渣处理系统的选择 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:52:17  |
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220T／H循环流化床灰渣处理系统的选择
洪艳 周鹏飞 陈玉林
1.广州电力工业学校 2.佳木斯热电厂
一、前言
在循环流化床锅炉运行中，许多事故都是由灰渣系统的故障引起的。近年来随着国产循环流化床锅炉容量的增大，灰渣的冷却及输送总是越来越受到重视。
某厂循环流化床锅炉设计燃烧量为30．62T/H，灰渣量为7．13T/H，按年运行6200小时计算年产灰渣量为4.421万吨，如果该炉使用寿命为30年，那么将产生132.69万吨灰渣，如果灰渣容重按0.85T／m3计算，其灰渣量力165万m3，剧10m深坑米处理这些废物则需占地15.6万m3，可见灰渣综合利用问题已是当务之急，而采用甚麽样的陈灰方式及系统，则是需考虑的前提条件。
二、灰渣处理方式的选择
由于循环流化床锅炉的温度较低，因而煤灰不易熔化，飞灰不呈球形，而且当固体灰渣与水相遇时，形成高碱性(PH＝12)可掺性溶液。若流入地下水中，使地下水呈碱性。当采用石灰石来控制SO2的排放时，灰渣中还常含有大量不溶于水的氧化钙和硫化钙等，可形成可渗透的灰浆进入地下水并使之污染。另外，如果除灰系统及运灰装置没有良好的密封，易形成到处飘散的灰尘(含有氧化物物质)，一旦被人体吸入，会严重影响身心健康。
因而，设计除灰系统时必须满足：1．采用干式除灰渣方式；2．具有良好的密封；3．由于床灰渣温度较高，须回收灰物理热，因而该系统需打良好的冷却能力；4．由于飞灰与床灰渣的化学物理性质不同，它们的输送必须采用独立的系统：5．系统运行的可靠性。
从国外Offenbach热电厂Circofluid循环流化床锅炉典型灰渣处理系统中可以看出：
1．分离器收集下来的飞灰通过送灰器与煤、石灰石一并送入床内来控制床温，分离器下有—旁路将收集灰的多余部分排入水冷绞龙冷却至110℃后，然后采用气力输送正压送到中间飞灰仓。
2．除灰器飞灰尽量送回床内再燃以提高燃烧效率和脱硫率。灰斗下灰管装有气力输送泵将灰送到中间飞灰仓，为便于调节中间飞灰仓的存灰量，还可把飞灰送到外部除灰仓用车辆运走。
3．空预器尾部烟道自然沉降分离的飞灰，也通过送灰装置，送到中间飞灰仓。
4．床灰通过下灰管进入水冷螺旋输灰机，将灰冷却到110℃，然后由气力输灰泵或风机直接送到中间床灰仓，大部分灰在剖中间床灰仓集中后，由气力输灰泵送别外部除灰仓直接送走，灰床的输送配有两套排灰系统，增强了系统的可靠性。
气力除灰由于灰渣量大、粒度粗犷，泵利管道磨损严重、电耗高、系统运行可靠性差、维护费用高，一旦某一环节出现问题就会威胁机组的安全稳定运行，因此经综合分析比较，采用干式机械除渣方式更为合适些。
三、灰渣处理系统布置和主要设备技术要求
1．由炉膛溢出的渣经过冷渣器、电动三通至—级埋刮板除渣机，然后至二级埋刮板除渣机，由二级埋刮板除渣机送至渣仓。
2．二级分离器循环灰经销式锁气器、电动三通至一级埋刮板除灰机，然后至二级刮板除灰机，由二级埋刮板除灰机送至灰仓，装入密封罐车外运。
3．冷却水逆流布置，出口分别接4台冷渣器入口。
该方案避免出现故障影响机组安全稳定运行，两路(灰渣管路)互为备用，增强了系统的可靠性。另外，冷却水逆流布置，也增强了刮板防灰机的换热能力。
从高效除尘器落下的灰落在灰斗内，经放灰门、电动锁气器装入密封罐车运至水泥厂。
在除尘器下4．50m平台上部，设有落灰管，帆布软管与密封罐车相接。
冷渣器是制约CFB炉安全、高效、稳定运行的一个重要因素。因内CFB炉使用厂家设置冷渣器极少，主要原因是可靠性差。由于锅炉容量小，灰渣量小，多数厂家直接排渣至地面，用人工推，或用水冲到沉渣池排走，这样势必刚氏锅炉效率(1％~2％)，也不利于安全文明生产和灰渣综合利用。因而采用水冷式螺旋排渣机更为合适。
(1)水冷式螺旋排渣机技术要求
a．排渣量：0.2~1.5t/h；
b．排渣粒度：0~12mm，渣入口温度＞400℃，出口＜200℃；
c．出演量：1.5t/h时，进、出渣温降＞250℃；
d．兼备就她操作和集中控制两套系统：
e．年运行率＞85％，使用寿命为5年；
f．冷却水为化学除盐水，流量为60t/h，水温为30℃，水压196.13kPa。
(2)埋刮板输送机技术要求
a．渣入口温度≤250℃，出口温度60~70℃，粒度0~12mm，灰入口≤300℃，出口
温度60~70℃，粒度0.1~2mml
b．链条速度为0.07m/s，输送效率＞60％，最大输送量为10t/h；
c．冷却水技术条件与冷渣器相同；
d．设有断链保护、过载保护、断灰、断渣信号，主链清扫器和保护信号报警装在就地控制箱上；
e．整机无故障运行时间累计不低于10000h，易损件寿命保证不低于8500h；
f．设备在输送规定物料时，保证正常运行，不漂链、不跑偏。拉紧装置能保证链条拉紧见调节方便，保证出料口壳体的连接与密封。
四、系统运行的安全性与经济性分析
1．安全性分析
(1)整个系统布置4台冷渣器，每台排渣量0.2~1.5t/h，设计炉膛灰渣量为7．13×40％＝2．852t/h(炉膛溢流渣、二级分离器循环、除尘器捕集下来的飞灰各为总灰量的40％、30％、30％)，这样正常运转时，两台运行，两台备用，增强了系统的可靠性。
(2)灰渣两管路既是独立系统又可互为备用，避免出现故障影响机组安全稳定运行，增强了系统运行的可靠性，如灰路出现问题时，灰渣都进入渣管路，灰渣都进入渣斗，渣管路出现问题时，灰渣都进入灰斗。
(3)埋刮板输送机每台最大输送量为10t/h，既使灰渣进入同一管路亦无问题。
(4)埋刮板输送机设有断链保护、过载保护、断渣断灰信号及空链清扫器。
2．经济性分析
该除灰系统冷却水为化学除盐水，设计流量为60t/h水温为30℃，水压0.2MPa，以保证灰渣出口温度为60℃。
(1)如炉膛溢流渣入口温度400℃(其焓为360kJ/kg)，出口温度60℃(其焓为45．48kJ/kg)，按年运行该部分渣量4．423万吨×40％计算，可问收：4．423×107×40％×(360—45．48)＝5．56×109kJ。
(2)如二级循环灰入口温度为300℃(其焓为263．7kJ/kg)，则该部分可回收4．423×107×30％×(263．7—45．48)＝2．9×109kJ。
两部分合计回收8．46×109kJ合计可节标煤：8．46×109/29308＝2．886×105kg＝288.6吨，如标煤价按200元/吨计算，每年可节省5．77万元，如按校核煤种计则可节标煤484吨，合9．68万元。
更主要的是循环床内的燃料属低温燃烧，再加上干式除灰，灰渣适合于作水泥混合料或其它建筑材料，有其广泛的综合利用前景。
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